基于FPGA的指纹图像预处理算法研究与实现.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码!Q!墨!基于FPGA的指纹图像预处理算法研究与实现孙凯指导教师乌旭职称副教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕士学科(专业)电子科学与技术论文完成F1期2011年5月答辩同期2011年6月答辩委员会主席鱼垄型ResearchandImplementationFingerprinterImageProcessingAlgorithmBasedonFPGAAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofM

2、asterofEngineeringby．SunKai(ElectronicScienceandTechnology)ThesisSupervisor：ProfessorWuXuJune2011㈣6洲6删7⋯5㈣9刚8ⅢⅢⅢ●I㈣Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文=!基王E旦丝盥指筮图堡亟处理篡选婴究兰塞埋：：。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发

3、表或未公丌发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：剜：当坠学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出

4、版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密口(请在以上方框内打“√”)论文作者签名：劭、翳u导师签名：舀d2出日期：少11年多月中文摘要摘要随着科技的高速发展，信息技术已渗透到人们生活的各个方面，而随之而来的个人信息安全越来越受到国内国际的普遍关注。其中，身份验证等相关技术己成为个人信息安全领域中研究的重点和急需解决的问题之一。由于指纹特有的终身不变性、唯一性和方便性，指纹识别在身份验证尤其是模式识别领域中占有重要地位。本文研究内容是在国家自然科学基会项目及辽宁省自然科学基金项目的支持下完成的，

5、是项目研究的主要内容之一。在项目中，通过扫描用户证件上的条码或防伪掩膜解码得到用户指纹信息，将其与用户现场采集的指纹进行比对，进行身份校验。校验过程提出了光学联合变换相关技术与基于FPGA的指纹特征点匹配识别的两次认证方案。本文主要侧重于指纹预处理算法的原理与实现，并基于MATLAB进行了仿真，最后采用SystemGenerator将算法移植到ISE丌发软件中，并对其进行了综合与仿真。主要研究内容包括：(1)针对指纹的预处理算法，进行了比较详细的讨论与分析。实现编写指纹预处理算法的Matlab仿真与验证，效果较好；对Gabor滤波器进行了较深入的研究，并且给出不同方向上

6、指纹的增强效果图。(2)实现预处理算法在Simulink中的模型化，对每个处理模块实现方法进行研究，重点阐述图像由二维数据到一维数据流的转换方法，给出相应的仿真波形，实现算法由软件仿真到硬件模型的转换，并仿真测试通过。(3)使用SystemGenerator开发软件将算法移植到ISE开发软件中，对算法综合与仿真，实现预处理算法的硬件语言化，最后对比Simulink中仿真波形输出，完善算法的硬件语言。关键词：指纹预处理；Gabor滤波器；方向滤波；SystemGenerator英文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentoftheinformat

7、iontechnology,informationtechnologypenetratestopeople’Sallaspectsoflife，especiallythepersonalinformationsecurityhasattractedmoreandmoreattentionfromdomesticandabroad．Amongthem，theidentityauthenticationespeciallyfingerprintidentificationtechnologyhasbecomeapriorityofperson